Введение

Гидрогеология – наука о подземных водах, их происхождении, составе, свойствах, условиях залегания и закономерностях движения, распространении и взаимосвязи с вмещающими породами.

Гидрогеология решает вопросы рационального использования подземных вод.

Инженерная геология изучает грунты, геологические и инженерно-геологические процессы верхних горизонтов Земли и влияющие на условия строительства, эксплуатацию сооружений и их влияния на природные условия.

При добыче и переработке минерального сырья происходят потери подземных вод. В угольной промышленности на каждую тонну полезного ископаемого откачивается в среднем от 1 м³ до 10 м³ подземных вод.

В горнодобывающей промышленности для борьбы с подземными водами стоимость дренажных и водоотливных установок достигает 20-40% от себестоимости полезного ископаемого.

С увеличением глубины ухудшаются горно-геологические условия разработки угольных пластов, повышается горное давление, температура, метанообильность, снижается устойчивость горных выработок, растет количество выбросов газа.

Задача курса - прогнозирование геологических процессов, вызываемых производственной деятельностью человека и разработка мероприятий по нормальной работе горнодобывающих предприятий.

Структура курса

Разделы гидрогеологии:

• Общая гидрогеология изучает происхождение, размещение, движение подземных вод и процессы их взаимодействия с горными породами, физические свойств и химический состав подземных вод.

• Динамика подземных вод исследует закономерности движения подземных вод, режима и баланса подземных вод для количественной оценки этого процесса и управления им в нужном направлении.

• Региональная гидрогеология изучает закономерности распространения и формирования подземных вод отдельных регионов, разрабатывает принципы гидрогеологического картирования в различных физико-географических условиях.

• Горнопромышленная гидрогеология изучает подземные воды при разработке месторождений для обоснования инженерных мероприятий по предупреждению вредного влияния подземных вод на функционирование объектов горного производства: разработка мероприятий по охране подземных вод от истощения и загрязнения.

• Инженерная петрография (грунтоведение) исследует свойства горных пород, для оценки их поведение при инженерных работах; методы улучшения свойств пород для строительства.

• Инженерная геодинамика (механика грунтов) изучает процессы и явления, определяющие геодинамическую обстановку возведения и эксплуатации сооружений.

• Региональная инженерная геология оценивает инженерно-геологические условия возведения и эксплуатации сооружений.

• Горнопромышленная инженерная геология обслуживает строительство и эксплуатацию горнодобывающих предприятий.

1. Назначение и состав гидрогеологических

И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРИ РАЗВЕДКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВ

При разведке месторождений получают следующие данные:

• ресурсы поверхностных или подземных вод - источники обводнения горных объектов или водоснабжения;

• связь водоносных горизонтов между собой и с поверхностными водами;

• водоносные горизонты в покровных и вмещающих уголь отложениях (мощность, состав водоносных пород, распространение по площади и в разрезе);

• гидрогеологические параметры для расчета водопритоков в шахту, фильтрационные свойства пород и коэффициент фильтрации, пьезопроводимость, положение уровней, величины напора и пр.;

• физические свойства, химический и бактериологический составы подземных вод;

• прогноз режима вод при шахтном водоотливе, влияние обводненности на горнотехнические условия эксплуатации шахт, мероприятия по борьбе с поверхностными и подземными водами;

• рекомендации по выбору методов вскрытия, систем разработки и способа управления кровлей.

По характеру выполнения работ они подразделяются на:

региональные работы по гидрогеологическому изучения территории для планирования поисково-разведочных работ;

поисково-съемочные работы для выявления гидрогеологических условий, основанных на литературных и фондовых материалах, результатах гидрогеологической съемки;

разведочные работы: а) предварительная, б) детальная, в) эксплуатационная.

Предварительная разведка выясняет гидрогеологические условия месторождения, основные их показатели и влияние на вскрытие и разработку.

Детальная разведка изучает гидорогеологические условия для составления проекта горнодобывающего предприятия, определения способа проходки шахтных стволов, вскрытия месторождений и способов их осушения. Оценка химического состава и свойств подземных вод дается для рекомендации их для питьевого и технического водоснабжения.

Эксплуатационная разведка для уточнения притоков подземных вод в горные выработки и их режим.

1.2 Инженерно-геологические исследования включают:

1.2.1 изучение инженерно-геологических свойств покровных и вмещающих угольные пласты толщ, мощность зоны выветривания и степень трещиноватости;

1.2.2 прогноз устойчивости пород кровли;

• разработку рекомендаций по предупреждению осложняющих явлений.

Инженерно-геологические исследования:

поисковая разведка изучаются физико-географические условия района, литературные и фондовые материалы по горным объектам, при буровых работах – характер керна, его трещиноватость, закарстованность, случаи оплывания, пучения пород;

предварительная разведка выполняет описание пород, физико-механические исследования образцов;

детальная разведка - массово отбирают пробы углей и пород, исследования их вещественного состава, структур и текстур, физико-механических свойств, степени трещиноватости.